Makarenko prohramni

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
"Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
В.В. Макаренко
ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ
ПРОЕКТУВАННЯ
навчальний посібник
Рекомендовано Методичною радою КПІ ім. Ігоря Сікорського
як навчальний посібник для студентів, які навчаються
за спеціальністю 6.050803 "Акустотехніка"
спеціалізації "Аудіо-, відео- та кінотехніка" та 171 "Електроніка"
спеціалізації "Електронні та інформаційні системи
і технології телебачення. кінематографії та звукотехніки"
Київ
КПІ ім. Ігоря Сікорського
2018

Рецензенти: Коржик О.В., д.т.н., професор
Прізвище, ініціали, науковий ступінь, вчене звання
Відповідальний редактор: Савченко Ю.Г., д.т.н., професор
Прізвище, ініціали, науковий ступінь, вчене звання
Гриф надано Методичною радою КПІ ім. Ігоря Сікорського (протокол № 9 від 24.05 2018 р.)
за поданням Вченої ради факультету (протокол № 04/2018 .від 23.04 . 2018 р.)
Електронне мережне навчальне видання
Макаренко Володимир Васильович, канд. техн. наук, доц.
ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ ПРОЕКТУВАННЯ
НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК
Програмні засоби проектування: Навч. посіб. для студ. спеціальності 6.050803 "Аку-
стотехніка" спеціалізації "Аудіо-, відео- та кінотехніка" та 171 "Електроніка" спеціалізації
"Електронні та інформаційні системи і технології телебачення. кінематографії та
звукотехніки" / В.В. Макаренко ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові данні
(1 файл: 9.78 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 244 с.
У навчальному посібнику розглянуті основні положення роботи з програмами для
розробки і оформлення функціональних і принципових схем електронних пристроїв, а також
для їх моделювання. Посібник складається з трьох частин: створення елементів і принципових
схем за допомогою САПР Orcad; створення структурних і функціональних схем, а також
інших креслень за допомогою програми Visio; моделювання радіоелектронних пристроїв за
допомогою програми NI Multisim. Наведені приклади моделей для дослідження цифрових та
аналогових електронних притсроїв за допомогою програми Multisim.
© В.В. Макаренко 2018
© КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018
УДК 621.38

3
ЗМІСТ
Зміст ....................................................................................................................................................3
Вступ ...................................................................................................................................................6
Розділ 1. Система автоматизованого проектування ORCAD ........................................................7
1.1 Програмні засоби, що використовуються при розробці схем .............................................7
1.2 Система автоматизованого проектування ORCAD ..............................................................7
1.2.1 Призначення та основні можливості програми.................................................................7
1.2.2 Створення проекту в OrCAD Capture.................................................................................8
1.3 Використання програми FsCapture для зняття зображень з екрану..................................24
1.4 Створення та редагування елементів, що складаються з декількох частин.....................26
1.5 Створення нової бібліотеки елементів на базі існуючої....................................................32
1.6 Створення принципової схеми в програмі Orcad ...............................................................35
1.6.1 Підготовка робочого аркуша і штампу ............................................................................35
1.6.2 Розміщення елементів принципової схеми......................................................................38
Контрольні питання.....................................................................................................................45
Розділ 2. Створення складних принципових схем в ORCAD......................................................46
2.1 Використання шин для з’єднання елементів на схемі .......................................................46
2.2 Створення функціонально-завершених блоків для скорочення числа елементів на
схемі ..............................................................................................................................................47
2.3 Розміщення принципової схеми на кількох аркушах.........................................................53
2.4 Перелік елементів до принципової схеми ...........................................................................55
2.5 Температурний коефіцієнт ємності (ТКЄ) ..........................................................................62
2.6 Основні параметри резисторів..............................................................................................64
Розділ 3. Редактор векторної графіки Visio...................................................................................66
3.1 Налаштування інтерфейсу користувача ..............................................................................66
3.2 Групування та розгрупування декількох елементів ...........................................................75
3.3 Стрілки і лінії .........................................................................................................................76
3.4 Створення складних фігур ....................................................................................................80
3.5 Форматування написів...........................................................................................................82
3.6 Розміщення об’єктів на різних планах.................................................................................86
3.7 Вирівнювання об’єктів ..........................................................................................................87
3.8 Підготовка функціональних і структурних схем в Visio ...................................................88
3.9 Інтеграція ілюстрацій створених в Visio з Microsoft Word................................................91
Розділ 4. Моделювання електронних пристроїв...........................................................................92
4.1 Програма моделювання електронних схем NI Multisim та її призначення......................92

4
4.2 Початок роботи з програмою NI Multisim...........................................................................94
4.3 Компоненти й прилади Multisim ..........................................................................................97
4.4 Правила роботи з осцилографом........................................................................................105
4.5 Індикаторні пристрої в цифрових схемах..........................................................................107
4.6 Використання логічного аналізатора для контролю багаторозрядних слів...................110
4.7 Використання логічного конвертера для синтезу цифрових схем..................................112
4.8 Формування тестових багаторозрядних слів за допомогою генератора слів ................115
4.9 Моделювання формувача коротких імпульсів..................................................................121
4.10 Дослідження програмованих лічильників.......................................................................122
4.11 Формувачі коду, побудовані на реверсивних лічильниках............................................123
4.12 Обмеження діапазону перебудови коду ..........................................................................132
Контрольні питання...................................................................................................................133
Розділ 5. Основи моделювання цифрових пристроїв у NI Multisim .........................................135
5.1 Дослідження системи фазового автопідстроювання частоти..........................................135
5.2 Перенесення спектру сигналу в область низьких частот.................................................138
5.3 Аналіз роботи системи ФАПЧ у динамічному режимі....................................................144
5.4 Вимірювання частоти і часових характеристик сигналів ................................................145
5.5 Принципи побудови цифро-аналогових перетворювачів................................................148
5.6 Дослідження роботи ЦАП з ваговими резисторами.........................................................151
5.7 Дослідження ЦАП зматрицею R-2R ..................................................................................154
5.8 Формування сигналів довільної форми за допомогою ЦАП...........................................155
Контрольні запитання................................................................................................................160
Розділ 6. Формування складних сигналів цифровими методами..............................................161
6.1 Запам’ятовуючі пристрої.....................................................................................................161
6.2 Побудова моделі ПЗП в Multisim .......................................................................................166
6.3 Використання ЦАП для регулювання рівня сигналу.......................................................172
6.3 Проблеми моделювання генераторів імпульсних сигналів на цифрових ІМС в програмі
Multisim.......................................................................................................................................173
6.4 Створення моделі логічного елементу в Multisim ............................................................175
6.5 Мультивібратор на двох логічних інверторах ..................................................................178
6.6 Одновібратор на базі RS-тригера .......................................................................................182
6.7 Одновібратор на базі RS-тригера з інверсними входами.................................................184
Розділ 7. Генератори імпульсів і програмовані дільники частоти............................................187
7.1 Проектування програмованих дільників частоти при обмеженому числі
використовуваних елементів ....................................................................................................187

5
7.2 Одновібратори на логічних елементах ..............................................................................192
7.3 Моделювання мультивібраторів, реалізованих на цифрових ІМС .................................193
7.3.1 Мультивібратор на логічних ІС типу НІ........................................................................193
7.3.2 Мультивібратор на КМОН ІС з одним часозадаючим колом......................................195
7.3.3 Мультивібратори на RS-тригерах...................................................................................196
7.3.4 Регулювання тривалості імпульсів в мультивібраторах ..............................................198
7.4 Компаратори напруги..........................................................................................................200
7.5 Компоненти аналого-цифрових перетворювачів..............................................................205
7.5.1 Структура АЦП ................................................................................................................205
7.5.2 Пристрої вибірки-зберігання...........................................................................................205
Розділ 8. Моделювання аналого-цифрових перетворювачів.....................................................217
8.1 Параметри АЦП ...................................................................................................................217
8.1.1 Параметри, що характеризують статичну точність ......................................................217
8.1.2 Параметри, що характеризують динамічну точність....................................................218
8.2 АЦП розгортуючого врівноваження..................................................................................220
8.3 АЦП послідовних наближень .............................................................................................224
8.2 Паралельні АЦП...................................................................................................................227
Розділ 9. Моделювання аналого-цифрових перетворювачів.....................................................231
9.1 Моделювання АЦП двотактного інтегрування.................................................................231
9.2 АЦП із проміжним перетворенням напруги в частоту ....................................................237
Література...................................................................................................................................243

6
ВСТУП
Навчальний посібник "Програмні засоби проектування" забезпечує цикл професійної
підготовки бакалаврів спеціальності 171 "Електроніка" спеціалізації: "Електронні та
інформаційні системи і технології телебачення. кінематографії та звукотехніки". Навчальний
посібник складено у відповідності до навчальної та робочої програм дисципліни "Програмні
засоби проектування" та затверджено деканом факультету електроніки (ФЕЛ) НТУУ ім. Ігоря
Сікорського.
Матеріал, що міститься у посібнику, дозволить познайомити студентів з правилами та
теоретичними відомостями для розробки і оформлення документації на принципові схеми
електронних пристроїв. Наведені приклади виконання схем і створення бібліотек елементів, а
також числені приклади моделей різних електронних пристроїв та вузлів, дозволять більш
детально ознайомитись з процесом розробки електронних притсроїв.
Мета даного курсу навчити студентів правильно оформляти структурні, функціональні
та принципові схеми електронних пристроїв, малюнки і таблиці, переліки елементів і
ознайомити з основними вимогами до оформлення технічної документації відповідно до
вимог стандартів.
Для проектування навіть нескладних електронних пристроїв необхідно розуміння
процесів, що відбуваються як в окремих його частинах, так і в пристрої в цілому. Так як
більшість студентів не можуть перевірити роботу електронних пристроїв на фізичних макетах,
то для засвоєння принципів роботи основних цифрових і аналогових пристроїв доцільно
провести моделювання їх роботи за допомогою програми-симулятора.
Найбільш зручною з точки зору інтерфейсу користувача є програма схемотехнічного
моделювання NI Multisim. Спеціально для компанії Analog Devices компанією National
Instruments була розроблена безкоштовна версія програми, в якій обмежена кількість
компонентів в базі користувача і встановлені жорсткі обмеження на число компонентів, які
можуть бути використані для створення схеми, не більше 25.
Як показує практика такого числа елементів на схемі досить для того щоб створити
будь-який з пристроїв, які вивчаються в базових курсах схемотехніки.
На додаток до курсу розроблений цикл лабораторних робіт, що дозволяє закріпити
матеріал, який вивчається в рамках курсу, набути навичок роботи з вимірювальною
апаратурою різного призначення (хоча і віртуальною) і освоїти методику організації і
проведення експериментів у відповідності з поставленим завданням.

Програмні засоби проектування Розділ 1 7
Розділ 1. Система автоматизованого проектування ORCAD
1.1 Програмні засоби, що використовуються при розробці схем
Види програмних засобів:
1. Для оформлення: документації, принципових схем, друкованих плат, креслень
механічних вузлів, електричних схем автоматики, універсальні (Visio) та ін.
2. Для проектування: принципових схем, друкованих плат, конструкцій електронних
блоків, приміщень, будівель, механізмів і машин, інтегральних мікросхем, антен,
структурованих кабельних систем, локальних мереж, мереж зв'язку та ін.
3. Для моделювання: аналогових схем, цифрових схем, мікроконтролерів,
програмованих логічних інтегральних схем, теплових режимів електронних вузлів,
електромагнітних полів та ін.
1.2 Система автоматизованого проектування ORCAD
1.2.1 Призначення та основні можливості програми
У березні 2000 р. відділення Cadence PCB System Division фірми Cadence Design
Systems, в яку перетворена компанія OrCAD, випустило версію САПР OrCAD 9.2. У 2011 р.
випущена версія пакету 16.5, яка несумісна по бібліотекам з попередніми версіями. Усі версії,
випущені до цього (починаючи з 7 і закінчуючи 16.3), мали сумісні бібліотеки. Уявлення про
версію OrCAD 9.2 дає перелік програмних модулів, що входять до її складу [1]:
● OrCAD Capture – графічний редактор схем;
● OrCAD Capture CIS (Component Information System) – графічний редактор схем,
доповнений засобом ведення баз даних компонентів; при цьому зареєстровані
користувачі отримують через Інтернет (за допомогою служби ICA, Internet
Component Assistant) доступ до каталогу компонентів, що містить більше 200 тис.
найменувань;
● PSpice Schematics – графічний редактор схем, запозичений з пакету DesignLab;
● OrCAD PSpice A/D – програма моделювання аналогових і змішаних аналого-
цифрових пристроїв, дані в яку передаються як з PSpice Schematics, так і з OrCAD
Capture;
● OrCAD PSpice Optimizer – програма параметричної оптимізації;
● OrCAD Layout – графічний редактор друкованих плат;

● OrCAD Layout Plus – програма OrCAD Layout, доповнена безсітковим
автотрасувальником SmartRoute, що використовує методи оптимізації нейронних
мереж (використовується також в системах Protel 99 SE і P-CAD 2000);
● OrCAD Layout Engineer's Edition – програма перегляду друкованих плат, створених
за допомогою Layout або Layout Plus, засіб для загального розташування
компонентів на платі та прокладки найбільш критичних колоів, виконуваних
інженером-схемотехніком перед видачею завдання на проектування друкованої
плати конструктору;
● OrCAD GerbTool – програма створення і доопрацювання керуючих файлів для
фотоплоттерів (розробка фірми WISE Software Solutions спеціально для OrCAD,
аналог програми САМ350);
● Visual CADD – графічний редактор фірми Numera Software (спрощений аналог
AutoCAD).
1.2.2 Створення проекту в OrCAD Capture
1.2.2.1 Інтерфейс користувача та його налаштування
Після запуску програми OrCAD Capture відкривається вікно, у верхній частині якого є
меню і виводиться панель інструментів (рис. 1.1). Починати роботу перший раз слід з
налаштування параметрів програми та робочого аркуша, які в подальшому можна змінити
(при необхідності).
Рис. 1.1. Верхня частина робочого вікна програми OrCAD Capture після
відкриття програми
Для налаштування програми необхідно в меню Options відкрити закладку Preferences
(рис. 1.2).

Рис. 1.2. Відкриття меню Preferences для налаштування параметрів
Після відкриття пункту меню Preferences слід встановити кольори та ознаки друку
різних елементів схеми у вкладці Colors Print (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Меню Colors/Print для налаштування кольору елементів схеми
Щоб всі написи і елементи під час друку на ч.б. принтері відображалися з однаковою
яскравістю, необхідно встановити колір всіх елементів чорним, крім Background (фон
робочого столу), Grid (сітка), Connection Square (область з’єднання) і Selection (виділення).
Сітку слід задати світло-зеленою, Connection Square білою, а виділення та фон робочого столу
залишити такого кольору, який був заданий за замовчуванням. Для зміни кольору потрібно
клацнути лівою кнопкою “миші” в прямокутнику, колір якого ми хочемо змінити і вибрати
новий колір (рис. 1.4), після чого натиснути кнопку OK.

Рис. 1.4. Вибір кольору елемента схеми
Щоб на друк не виводилася сітка, область з’єднання, область виділення і фон робочого
столу (за замовчуванням білий) необхідно зняти “пташки” біля необхідних параметрів. Щоб
елемент схеми виводився на друк, необхідно поставити “пташку” в маленькому прямокутнику,
що знаходяться зліва від вікна, в якому відображається колір.
Після цього потрібно перейти до вкладки Grid Display (рис. 1.5) і задати відображення
сітки у вигляді ліній Lines. За замовчуванням сітка відображається у вигляді точок сірого
кольору, яку погано видно при малому збільшенні розміру робочого аркуша.
Рис. 1.5 – Налаштування параметрів сітки у вигляді ліній
У вкладках Pan and Zoom і Select нічого змінювати не потрібно, а у вкладці
Miscellaneous слід поставити пташку в прямокутнику Auto Recovery (автозбереження) і

встановити необхідний час в активному вікні Update every minutes (рис. 1.6). За
замовчуванням він заданий рівним 15 хв.
Рис. 1.6. Налаштування часу автозбереження редагованого файлу
Шрифт текстового редактора, що дозволяє робити пояснюючі написи на схемі,
встановлюється у вкладці Text Edditor (рис. 1.7). Слід замінити кодування із Західного на
Кириличний.
Рис. 1.7. Налаштування параметрів шрифту текстового редактора

Для цього необхідно клацнути лівою кнопкою “миші” у вікні Set та у вікні, що
відкрилося задати кодування Кириличний (рис. 1.8). При бажанні можна вибрати інший
шрифт із доступних у вікні Шрифт, але він обов’язково має відображати кириличні символи.
Рис. 1.8. Вибір кодування шрифтів текстового редактора
Для налаштування параметрів шрифтів та ін. налаштувань необхідно перейти до пункту
Design Templates (шаблон проекту) в меню Options (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Вибір пункту Design Templates (шаблон проекту) в меню Options
У вікні, що відкрилося (рис. 1.10) необхідно скрізь задати шрифт Arial 7 пт і кодування
Кириличний (за аналогією з пунктом встановлення кодування в текстовому редакторі). За
замовчуванням у всіх пунктах встановлене кодування Західний.

Рис. 1.10. Налаштування шрифтів для відображення текстових та цифрових
даних на робочому аркуші
У вкладці Title Block редагувати нічого не потрібно, так як штамп Orcad Capture не
відповідає вимогам ЄСКД. У вкладці Page Size (рис. 1.11) необхідно вибрати одиниці виміру
Milimeters та необхідний розмір аркуша. На рис. 1.11, а показані налаштування програми за
замовчуванням, а на рис. 1.11, б – необхідні. Крок координатної сітки задається 2,54 м, так як
програма розрахована на роботу з одиницями виміру “дюйми” (один дюйм дорівнює 25,4 мм)
і тому всі налаштування кратні цій величині.
У всіх інших вкладках меню Design Templates змін вносити не потрібно. На цьому
попередні налаштування схемного редактора Orcad Capture закінчуються.

а)
б)
Рис. 1.11. Вибір одиниць вимірювання та розміру аркуша за замовчуванням (а)
і необхідних користувачу (б)
1.2.2.2 Створення та редагування елементів принципових схем відповідно до
ЄСКД
Створення нової бібліотеки символів
Для створення нової бібліотеки символів необхідно в меню File вибрати New/Library
(рис. 1.12).

Рис. 1.12. Створення нової бібліотеки елементів
У вікні (рис. 1.13) заданий шлях до папки, в якій буде зберігатися файл нової бібліотеки
library3.olb.
Рис. 1.13. Вікно із зазначенням назви та шляху до новостворюваної бібліотеці
Якщо виділити рядок H:KonstrOrcad-9.2CaptureLIBRARY3.OLB і натиснути праву
кнопку “миші”, то в контекстному меню можна вибрати пункт Library Properties і
переглянути параметри новоствореної бібліотеки. При необхідності щоб відредагувати шлях
та ім’я бібліотеки, можна обрати в контекстному меню пункт Save As... і задати шлях та ім’я
файлу (рис. 1.15). Задамо, наприклад, шлях H:KonstrOrcad-9.2CaptureLibraryNew
LibraryPASSIV.OLB, змінивши ім’я файлу на PASSIV.OLB, щоб в назви відображалося
призначення бібліотеки. У новій бібліотеці будуть зберігатися пасивні компоненти: резистори,
конденсатори, котушки індуктивності, перемикачі і т.д.

Рис. 1.14. Редагування шляху та назви бібліотеки символів
Рис. 1.15. Введення нового шляху та назви бібліотеки символів
Після задання шляху та назви бібліотеки слід вибрати пункт New Part в контекстному
меню (рис. 1.14) і у вікні New Part Properties (рис. 1.16) ввести ім’я елемента у віконце Name
(наприклад, С для конденсатора постійної ємності), а у віконце Part Preference Prefix слід
ввести буквене позначення елемента на принциповій схемі відповідно до ЄСКД. Для
конденсатора це буква С.

Рис. 1.16. Введення назви та позначення нового елемента
у вікно New Part Properties
Так як конденсатори можуть бути полярними і неполярними, електролітичними,
змінної ємності, підлаштувальний та ін., то для позначення кожного з цих типів конденсаторів
слід використовувати свої позначення. Наприклад, C-var для позначення конденсатора змінної
ємності, C-pol. для позначення полярного конденсатора і т.д.
Так як створювана бібліотека призначена тільки для схемного редактора, то вікно PCB
Footprint (позначення елемента на друкованій платі) залишаємо порожнім. Якщо в одному
корпусі знаходиться кілька однотипних елементів, то слід задати число елементів в корпусі у
вікні Parts per Pkg і вибрати функцію Nymeric в Part Numbering.
Після введення заданих значень, вікно New Part Properties матиме вигляд (рис. 1.17).
Рис. 1.17. Відредаговане позначення елемента

Після натискання кнопки OK на екран буде виведене вікно з позначенням С? і порожнім
прямокутником (рис. 1.18), в якому розміщуватиметься створюваний елемент.
Рис. 1.18. Поле для створення елемента
Розміри елементів можна подивитися в [2,3]. Для конденсатора за стандартом
встановлено такі розміри: ширина обкладок 8 мм, а відстань між ними становить 1,5...2 мм.
Слід зауважити, що при створенні великих принципових схем ГОСТ допускає зменшення
масштабу зображення у 2 рази. З урахуванням цього необхідно створювати бібліотеку в
масштабі 1: 2. У цьому випадку розміри конденсатора складатимуть 4 і 1 мм, відповідно.
Так як в Orcad Capture заданий крок координатної сітки 2,54 мм і програма здійснює
жорстку прив’язку до ліній координатної сітки, то для створення елемента з такими розмірами
потрібно зменшити крок розміщення ліній і елементів до 0,254 мм. Це робиться натисканням
кнопки в панелі інструментів із зображенням стрілки (рис. 1.19).
Рис. 1.19. Інструмент для зменшення кроку переміщення елементів
Зменшивши крок переміщення до 0,254 мм, намалюємо дві паралельні лінії і фрагменти
виводів конденсатора, як показано на рис. 1.20.

Рис. 1.20. Зображення заготовки конденсатора
Для малювання ліній слід скористатися інструментом Place line (намалювати лінію) з
набору інструментів, розташованих уздовж правої межі робочого вікна програми (рис. 1.21).
Select
Place IEEE Symbol
Place pin
Place pin array
Place line
Place polyline
Place rectangle
Place ellipse
Place arc
Place text
Рис. 1.21. Призначення інструментів для створення елементів
У розпорядженні користувача є цілий ряд інструментів для створення елементів,
перелік і призначення яких наведено в табл. 1.1.
Табл. 1.1. Призначення інструментів Orcad для створення елементів
Найменування Призначення
Select виділення об’єкта або групи об’єктів
Place IEEE Symbol розміщення одного зі стандартних символів в позначеннях елементів
(рис. 1.22)
Place pin розміщення виводу елемента (рис. 1.23)
Place pin array розміщення ряду (кількох) виводів елементів в напівавтоматичному
режимі (рис. 1.24)

Продовження табл. 1.1
Найменування Призначення
Place line розміщення лінії
Place polyline розміщення ламаної складної лінії
Place rectangle розміщення прямокутника
Place ellipse розміщення еліпса
Place arc розміщення дуги
Place text розміщення тексту
Рис. 1.22. Стандартні елементи IEEE Symbol для розміщення
в УГП елементів
Під УГП мається на увазі умовне графічне позначення елементів на схемі.
а) б)
в)
Рис. 1.23. Інструмент розміщення виводів елементів (а), можливі види ліній виводів (б)

і тип виводів (в)
Лінії виводів можуть бути довгими (Line), короткими (Short), колами синхронізації
(Clock), з інверсією (Dot), колами синхронізації з інверсією (Dot Clock) і нульової довжини
(Zero Lengh).
Тип виводів підрозділяється на пасивні (Passiv), вхідні (Input), вихідні (Output),
двонаправлені (Bidirectional), з трьома станами (3 State), підключення джерела живлення
(Power), з відкритим колектором (Open Colector) і з відкритим емітером (Open Emitter).
При розміщенні виводу за допомогою інструменту Place pin необхідно не тільки
вибрати вид лінії і тип виводу, але і задати ім’я виводу (Name) і його номер (Number).
При використанні інструменту Place pin array на екран виводиться вікно (рис. 1.24), в
якому необхідно задати ім’я першого виводу (Starting Name), початковий номер виводу
(Starting Number), число виводів (Number of pins), крок зміни номера виводу (Increment ) і
відстань між виводами в цілих числах кроку сітки (Pin Spacing). Всі ці параметри можна
редагувати вже і на створеному елементі.
Рис. 1.24. Вікно введення параметрів інструмента Place pin array
Враховуючи, що на зображенні заготовки конденсатора (рис. 1.20) вже існують короткі
виводи, можна використовувати лінію нульової довжини (Zero Lengh) (рис. 1.25, а) і для
порівняння коротку лінію (Short) (рис. 1.25, б). Як правило, лінія нульової довжини
використовується для виводів живлення і часто робиться невидимою (в елементах цифрової
техніки).
Для розміщення виводу необхідно натиснути на піктограму інструменту Place pin,
ввести ім’я виводу (для першого виводу використано ім’я 1), ввести номер виводу (так як у

конденсатора всього два виводи, то замість номера був введений пробіл, щоб не засмічувати
зображення елементу непотрібними цифрами) . Після цього активується інструмент із
зображенням обраної лінії, який потрібно підвести до прямокутного контуру, що оточує
елемент і натиснути ліву кнопку “миші”, коли лінія буде розміщена в потрібному місці.
а) б)
Рис. 1.25. Використання лінії нульової довжини (а) і короткої лінії (б) для розміщення
виводів конденсатора
Як випливає з рис. 1.25, на зображенні конденсатора з’явилися імена виводів 1 і 2. Щоб
прибрати ці написи із зображення необхідно вибрати в меню Options пункт Part Properties (рис.
1.26) і у вікні (рис. 1.27) відредагувати властивості елемента.
Рис. 1.26. Виклик меню для редагування властивостей елемента
а) б)
Рис. 1.27. Вікно редагування властивостей елемента (а) і його вигляд при виборі

редагованого параметра (б)
Для цього необхідно виділити рядок Pin Name Visible і в нижньому віконці натиснути
на чорний трикутник. Крім напису True (істина) відкриється напис False (неправда). Необхідно
вибрати False і натиснути кнопку OK. Зображення елемента матиме вигляд, показаний на
рис. 1.28.
Рис. 1.28. Відредаговане зображення неполярного конденсатора постійної ємності
Редагування елемента завершено. Після цього необхідно зберегти результати роботи
командою меню File/Save або натиснувши піктограму дискети на верхній панелі інструментів.
Для створення інших типів конденсаторів досить вибрати вже створений елемент С і
зберегти його з іншим ім’ям, наприклад C-pol (полярний конденсатор), як показано на
рис. 1.29.
Рис. 1.29. Збереження елемента з бібліотеки під іншим ім’ям
Для розміщення знаку “+” над лівою обкладкою конденсатора необхідно натиснути на
піктограму інструменту для зменшення кроку переміщення елементів (рис. 1.19) і вибравши
на правій панелі інструмент Text, ввести знак плюс. Після натискання кнопки OK необхідно
перемістити цей знак на потрібне місце, утримуючи ліву кнопку “миші” і відпустити її, коли
знак опиниться на потрібному місці. Зображення полярного конденсатора наведено на рис. 1.30.
Використання програми FScapture для підготовки звітів із виконання лабораторних
робіт з графічними ілюстраціями процесу виконання роботи. Джерело інформації про розміри
елементів. Методичні рекомендації з виконання курсових і дипломних проектів.

Рис. 1.30. Зображення полярного конденсатора, отримане шляхом редагування зображення
неполярного конденсатора постійної ємності
1.3 Використання програми FsCapture для зняття зображень з екрану
Програма для зняття скріншотів. Крім звичайних скріншотів FastStone Capture може
зробити повний знімок веб-сторінки, навіть якщо вона прокручується в браузері. Передбачена
можливість додавання на скріншоти пояснювальних написів, підписів, вказівних стрілок і
водяних знаків. Область зняття скріншота задається довільно або робиться знімок в
повноекранному режимі. У програмі присутні засоби редагування отриманих скріншотів
(обрізка, зміна кольору і розміру, поворот і дзеркальне відображення картинки).
Отримані скріншоти можна зберегти у файл одного з графічних форматів: bmp, gif, jpg,
pcx, png, tga, tif і pdf (рис. 1.31).
Рис. 1.31. Збереження скопійованого з екрану зображення в файл
Після запуску програми поверх всіх вікон виводиться панель з піктограмами
управління FScapture (рис. 1.32), якими можна вибрати режим зняття області екрану, всього

екрану або активного вікна. Передбачені гарячі клавіші для управління програмою з
клавіатури.
Рис. 1.32. Панель управління FScapture
На панелі управління FScapture зліва направо знаходяться піктограми, яким
відповідають команди, які набираються комбінацією двох або трьох клавіш. Призначення
піктограм панелі управління наведено в табл. 1.2.
Табл. 1.2. Призначення піктограм панелі управління FScapture
Піктограма Команда
Комбінація
клавіш
відкрити файл в редакторі FScapture
зняти скріншот активного вікна Alt + PrtSc
зняти скріншот вікна / об'єкта Shift + PrtSc
зняти скріншот прямокутної області Ctrl + PrtSc
зняти скріншот області довільної конфігурації Shift + Ctrl +
PrtSc
зняти скріншот всього екрану PrtSc
зняти скріншот вікна з прокручуванням Alt +Ctrl + PrtSc
запис відео з екрану
лінійка
відправити в редактор
налаштування
Після запуску програми в системному треї з’являється іконка FScapture. Якщо навести
на неї курсор і натиснути праву клавішу “миші”, то з’являється контекстне меню з усіма
командами та налаштуваннями програми, яке дозволяє виконувати всі команди.

1.4 Створення та редагування елементів, що складаються з декількох частин
Розглянемо приклад створення УГП логічної мікросхеми КР1533ЛА3 (функціональний
аналог SN7400), виконаної за технологією ТТЛ і яка містить у своєму складі чотири логічні
елементи 2І-НІ, умовне графічне позначення якої наведено на рис. 1.33 [4].
а) б)
Рис. 1.33. Умовне графічне позначення логічного елемента 2І-НІ (а) і розташування
виводів елементів в корпусі мікросхеми (б)
Для створення нової бібліотеки символів логічних елементів в меню File вибираємо
пункт New/Library (рис. 1.34) і задамо, наприклад, шлях H:KonstrOrcad-
9.2CaptureLibraryNewLibraryTTL.OLB, щоб в назви відображалося призначення бібліотеки.
У новій бібліотеці будуть зберігатися цифрові мікросхеми, виконані за технологією ТТЛ.
Рис. 1.34. Вікно із зазначенням назви та шляху до новоствореної бібліотеки
та назви створюваного елемента

Після задання шляху та назви бібліотеки вибираємо пункт New Part в контекстному
меню (рис. 1.14) і у вікні New Part Properties (рис. 1.34) вводимо ім’я елемента у вікно Name.
Відповідно до ГОСТ цифрові логічні мікросхеми на принципових схемах позначаються як DD,
а аналогові мікросхеми – DA.
У вікні Part Preference Prefix слід ввести буквене позначення елемента на
принциповій схемі DD, а у вікні Name – КР1533ЛА3. Число елементів в корпусі (вікно Parts
per Pkg) рівне 4 (рис. 1.33) і вибираємо функцію Nymeric в Part Numbering.
У вікні необхідно створити зображення елементу, як показано на рис. 1.33, а.
Відповідно до ГОСТ 2.743-91 [3] інтегральні мікросхеми зображуються як прямокутник, а
виводи розташовуються ліворуч і праворуч. Причому входи розташовуються тільки ліворуч,
а виходи – праворуч. Відстань від краю УГП до першого виводу може бути встановлена 2,5
мм, а відстань між виводами дорівнює або кратна 5 мм. У зменшеному в 2 рази масштабі крок
між виводами кратний 2,5 мм.
За допомогою інструменту Place rectangle (рис. 1.21) намалюємо прямокутник (рис. 1.35).
Рис. 1.35. Створення УГП логічного елемента 2І-НІ
Для розміщення виводів мікросхеми скористаємося інструментом Place pin (рис. 1.21)
і у вікні введемо ім’я першого виводу In1, номер виводу 1 (рис. 1.33, б), тип лінії виводу Short
і тип виводу Input (рис. 1.36).

Рис. 1.36. Створення виводів логічного елемента 2І-НІ
Після натискання кнопки OK до стрілки “миші” буде прикріплена коротка лінія, яку
потрібно перемістити на ліву сторону прямокутника і зафіксувати на відстані 2,5 мм від
верхнього краю, клацнувши лівою клавішею “миші”. До стрілки “миші” автоматично буде
прив’язаний вивід In2 з номером 2. Його необхідно зафіксувати на відстані 5 мм від першого
виводу і на відстані 2,5 мм від нижнього краю УГП. Третій вивід In3 з номером 3 розмістимо
навпроти першого виводу з протилежного боку УГП (рис. 1.37).
Примітка:
* Надалі для простоти замість 2,54 мм будемо вказувати число 2,5 мм.
Рис. 1.37. Розстановка виводів логічного елемента 2І-НІ
Тепер потрібно відредагувати вивід In3, перетворивши його на вихід Out1. Для цього
досить клацнути двічі лівою клавішею “миші”, встановивши її стрілку на вивід 3. У вікні (рис.
1.38) необхідно ввести ім’я виводу Out1, тип лінії виведення Dot (інверсія) і тип виводу
Output.

Рис. 1.38. Коригування назви та призначення виводу 3 логічного елемента 2І-НІ
Отримане зображення елемента (рис. 1.39) вимагає редагування. У простих логічних
елементах не прийнято писати назву виводів. Тому необхідно вибрати в меню Options пункт
Part Properties (рис. 1.26) і у вікні відредагувати властивості елемента, встановивши ознаку
False для назви виводів. Отримане зображення наведено на рис. 1.39.
Рис. 1.39. Позначення логічного елемента 2І-НІ відповідно до вимог ЄСКД
Залишилося вписати в УГП позначення типу логічного елемента, для чого необхідно
скористатися інструментом Place Text і розмістити букву & (І) всередині прямокутника УГП.
Отримане зображення логічного елемента наведено на рис. 1.40.

Рис. 1.40. Отримане зображення логічного елемента 2І-НІ
Тепер потрібно розмістити виводи живлення логічного елемента. У цифровій техніці
не прийнято показувати виводи живлення на принципових схемах, однак вони обов’язково
повинні бути вказані для подальшої можливості розведення друкованої плати. Отже, виводи
живлення та їх номери повинні бути невидимими. Для цього створюємо два виводи живлення:
14 вивід +5 В і 7 вивід – загальний провід (рис. 1.33). Параметри, які необхідно ввести у вікно
властивостей виводів показані на рис. 1.41.
Умовне графічне позначення логічного елемента отримає вигляд, показаний на рис.
1.42. Виводи живлення, як правило, розташовують зверху і знизу УГП, щоб не заважати
інформаційним входам і виходам. Так як ці виводи невидимі, то це не суперечить вимогам
ЄСКД.
а) б)
Рис. 1.41. Введення параметрів виводу живлення (а) і загального проводу (б)

Рис. 1.42. Умовне графічне позначення логічного елемента з розміщеними на ньому
виводами живлення
Після завершення редагування логічного елемента необхідно зберегти файл і потім
відредагувати номери виводів інших трьох логічних елементів, які знаходяться в цьому ж
корпусі мікросхеми (рис. 2.1). Для цього потрібно при відкритому вікні редагування елементу
вибрати в меню View пункт Next Part (рис. 1.43, а) після чого у вікні редагування з’явиться
зображення логічного елемента без номерів виводів з позиційним номером DD?-2 (рис. 1.43, б).
а) б)
Рис. 1.43. Вибір режиму редагування наступних частин логічного елемента (а)
і вигляд іншого логічного елемента у вікні редагування (б)
Скориставшись даними із довідника (рис. 1.33) відредагуємо це зображення,
встановивши номери виводів для всіх наступних частин мікросхеми (рис. 1.44).
Рис. 1.44. Вид усіх чотирьох логічних елементів, що входять
до складу мікросхеми КР1533ЛА3

Після завершення редагування необхідно зберегти отриманий результат.
1.5 Створення нової бібліотеки елементів на базі існуючої
Розглянемо шляхи створення нової бібліотеки елементів, шляхом редагування існуючої
бібліотеки. Для прикладу розглянемо редагування бібліотеки елементів TTL.OLB, яка
знаходиться в папці H:KonstrOrcad-9.2CaptureLibraryOldlibs (шлях до папки вказаний для
прикладу і він може відрізнятися від шляху встановленого на робочому комп'ютері
користувача).
Для редагування бібліотеки необхідно в меню File/Open вибрати пункт Library і
відкрити необхідну бібліотеку (рис. 1.45).
Рис. 1.45. Пункт меню для відкриття бібліотеки елементів
У вікні буде виведений весь список елементів, що міститься в бібліотеці (рис. 1.46).
Рис. 1.46. Пункт меню для відкриття бібліотеки елементів

Як приклад розглянемо редагування програмованого двійкового реверсивного
лічильника типу КР1533ІЕ7, що є функціональним аналогом мікросхеми SN74ALS193.
Умовне графічне позначення мікросхеми КР1533ІЕ7 наведене на рис. 1.47 [4].
Рис. 1.47. Умовне графічне позначення двійкового реверсивного
лічильника КР1533ІЕ7
Знаходимо в списку елементів бібліотеки TTL.OLB елемент 74193 і двічі клацаємо
лівою кнопкою “миші”. Відкривається вікно редагування елементів з поміщеним в нього
елементом (рис. 1.48).
Рис. 1.48. Зображення елемента 74193
Щоб не зіпсувати існуючу бібліотеку (ще до початку редагування елементу) збережемо
її під іншим ім’ям. Наприклад, KP1533.olb.
Редагування зводиться до зміни назви виводу мікросхеми та позиційного позначення.
Замість U необхідно, згідно ЄСКД, писати DD. Для редагування назви необхідно по черзі, двічі
клацнувши лівою клавішею “миші” по редагованому виводу, у вікні ввести нове ім’я (рис. 1.49).

Рис. 1.49. Редагування назви виводу №15
Після завершення редагування найменувань всіх виводів УГП мікросхеми прийме
вигляд, показаний на рис. 1.50.
Рис. 1.50. Відредаговане зображення УГП мікросхеми КР1533ІЕ7
Залишилося змінити назву мікросхеми та позиційне позначення. Для цього редагується
зображення мікросхеми за допомогою Options/Package Properties. Після завершення
редагування УГП КР1533ІЕ7 прийме вигляд, показаний на рис. 1.51.
Рис. 1.51. Зображення УГП мікросхеми КР1533ІЕ7 після зміни позиційного
позначення та назви

Отриманий результат необхідно зберегти і при необхідності перейти до редагування
наступного елемента.
1.6 Створення принципової схеми в програмі Orcad
1.6.1 Підготовка робочого аркуша і штампу
Для створення принципової схеми необхідно мати підготовлений за стандартом набір
бібліотек елементів. Робота зі створення схеми починається з відкриття нового робочого
аркуша. Для цього необхідно в меню File вибрати пункт New і вибрати Design. Відкрилося
вікно показане на рис. 1.52.
Рис. 1.52. Робочий аркуш нової принципової схеми
На аркуші розміщений штамп і рамка з координатами. Так як штамп не відповідає
ЄСКД його потрібно видалити і замінити необхідним. Для видалення штампа достатньо в
меню Options/Design Templates/Grid Reference зняти “пташки” у вікнах Printed і Displayed в
рамках Border Visible і Title Block Visible (рис. 1.53).

Рис. 1.53. Заборона виведення штампу і рамки Orcad на екран і на друк
Інший шлях, щоб прибрати штамп і рамку полягає в наступному. У меню
Options/Preferences/Colors/Print замінити колір Title Block і Title Text на білий і зняти
пташки в колонці Print (рис. 1.54).
Рис. 1.54. Зміна кольору штампу і тексту для нього в Orcad
Потім в меню Options/Design Templates/Page Size задати одиниці вимірювання мм і
розмір робочого аркуша А3 (при необхідності задається інший розмір). У відкритому аркуші
виділити всі елементи (штамп, намальований білим кольором) і натиснувши кнопку Del,
видалити штамп з робочого аркуша.
Після цього потрібно намалювати рамку і штамп відповідно до ЄСКД. Такий файл з
порожньою рамкою і штампом зберігається як шаблон і надалі достатньо скопіювати його з
іншим ім’ям і використовувати для створення нової схеми. Всі налаштування у ньому будуть
збережені.

Стандартна рамка розташовується на відстані 20 мм від лівого краю і 5 мм від всіх
інших країв аркуша. Штамп має розміри, зазначені на рис. 1.55 [3].
Аркушів 1
Зм. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб.
Перевірив
Т. контр.
Н. контр.
Затверд.
Аркуш 1
Літера Маса Масштаб
10
7
5
5
18
17
50
20
5
5 5
5
15
23
10
185
15
15
15
Рис. 1.55. Розміри штампа для розміщення на принципових схемах
Рамку і штамп потрібно малювати інструментом лінія (Place Line). C урахуванням
кроку координатної сітки 2,5 мм легко намалювати рамку і штамп. Для припинення
малювання лінії необхідно натиснути праву клавішу “миші” і у випадаючому контекстному
меню вибрати пункт End Mode. Після чого, перемістивши стрілку миші в потрібну точку,
можна почати малювати нову лінію. Для того, щоб не підраховувати велике число клітинок
можна використовувати мірний відрізок. Намалювати, наприклад, лінію довжиною 50 мм і з її
допомогою вимірювати відстань (рис. 1.56). Після завершення малювання штампа необхідно
за допомогою інструменту Place Text вписати необхідні написи відповідно до рис. 1.55.
Шрифт слід вибрати висотою 10 пт. Повністю завершений штамп показаний на рис. 1.57.
Рис. 1.56. Вимірювання довжини ліній за допомогою мірного відрізка

Рис. 1.57. Завершений і заповнений штамп
1.6.2 Розміщення елементів принципової схеми
Після завершення підготовки робочого аркуша можна перейти до створення
принципової схеми пристрою або окремої його частини. Для розміщення елементів схеми на
робочому аркуші слід вибрати інструмент Place Part (рис. 1.58).
Частина інструментів уже знайома по редактору елементів бібліотек елементів.
Призначення інших інструментів наведено нижче (рис. 1.58):
1. Place Part – розмістити елемент;
2. Place wire – розмістити провід;
3. Place net alias – поставити номер дроту вхідного або вихідного з шини;
4. Place bus – розмістити шину;
5. Place junction – поставити крапку;
6. Place bus entry – поставити значок введення дроту в шину;
7. Place power – поставити значок джерела живлення;
8. Place ground – поставити значок “загального проводу”;
9. Place hierarchical block – розмістити ієрархічний блок;
10. Place port – розмітити контакт роз’єму;
11. Place of-page connector – розмістити символ для зв’язку з іншими аркушами схеми;
12. Place no connect – відсутність з’єднання.

Рис. 1.58. Призначення інструментів схемного редактора Orcad Capture
Розміщення символів компонентів бібліотеки програми Capture містить в собі символи
компонентів, джерел живлення і загального проводу. Вони розміщуються на схемі по команді
меню Place/Part або натисканням на піктограму Place Part в меню інструментів. У
діалоговому вікні цієї команди (рис. 1.59, а) при першому запуску відсутні будь-які
компоненти. Щоб додати бібліотеки для використання в проекті необхідно натиснути кнопку
Add Library і у вікні Browse File (рис. 1.59, б) вибрати одну або декілька бібліотек, зміст яких
відображається на панелі Part (для вибору одночасно декількох бібліотек натискається і
утримується клавіша Ctrl).
Після вибору бібліотек у вікні Plase Part з’явиться список компонентів обраної
бібліотеки, а в правому нижньому куті – зображення обраного компонента (рис. 1.60).

а) б)
Рис. 1.59. Вікно вибору елементів (а) і вікно вибору бібліотек (б)
Рис. 1.60. Вибір компонента для розміщення на принциповій схемі
У розділі Graphic вибирається звичайне (Normal) або еквівалентне зображення
логічних компонентів у стилі DeMorgan (Convert). У розділі Packaging вказується номер секції
компонента, після чого в розташованому нижче вікні виводиться зображення обраної секції
компонента із зазначенням номерів цоколівки його виводівів (у рядку Parts per Pkg вказується
загальна кількість секцій компонента). Натисканням на кнопку Add Library відкривається
діалогове вікно для додавання бібліотек в список Libraries, натискання на кнопку Remove
Library видаляє обрану бібліотеку зі списку. Кнопка Part Search призначена для пошуку
конкретного компонента в бібліотеках зі списку Libraries.
Після натискання на кнопку ОК або подвійного клацання “мишею” символ обраного
компонента переноситься на аркуш схеми. Рухом курсору компонент переміщується в

потрібне місце схеми і фіксується натисканням лівої кнопки миші. Після цього на схемі може
бути розміщена ще одна копія цього ж символу. Натискання правої кнопки миші відкриває
спливаюче контекстне меню (рис. 1.61), в якому дублюється виклик команд основного меню
для обертання (Rotate), дзеркального відображення (Mirror), зміни масштабу зображення
(Zoom), редагування параметрів компонента (Edit Properties) і ряд інших. Завершення
розміщення на схемі символу обраного компонента проводиться після вибору в цьому меню
команди End Mode або натисканням на клавішу Esc.
При розміщенні елементів на схемі їм автоматично присвоюються позиційні номери,
які згодом можна відредагувати. Першому компоненту присвоюється перший номер, другому
– другий і т.д.
Рис. 1.61. Контекстне меню для зміни параметрів компонентів
Розглянемо приклад створення схеми, скориставшись рис. 1.62. Звичайно, щоб
намалювати таку схему потрібно знати склад бібліотек компонентів. Але це відбувається в
процесі роботи. Щоб легше орієнтуватися в якій з бібліотек знаходяться потрібні компоненти,
кожній з них привласнюють ім’я, відповідне її вмісту. Наприклад, TTTL.OLB – бібліотека
компонентів ТТЛ, PASSIV.OLB – бібліотека пасивних компонентів.

Рис. 1.62. Приклад лічильника для створення принципової схеми в Orcad
Елементи, які мають букву Т всередині відповідають мікросхемі K561TB1 (рис. 1.63,а)
з бібліотеки CMOS.OLB (...Orcad-9.2CaptureLibraryMylibrary CMOS.OLB). Другий елемент
(логічний елемент 2І-НІ) відповідає компоненту 555LI1 з бібліотеки TTLS.OLB (рис. 1.63, б).
а) б) в)
Рис. 1.63. Зображення RSJK-тригера К561ТВ1 (а) і логічного елемента К555ЛІ1
до редагування (б) і після редагування (в)
Зображення та найменування логічного елемента потрібно трохи відредагувати:
збільшити значок всередині УГП, перемістити вихід логічного елемента на одну клітинку
вгору і написати його назву кирилицею.
Для редагування елементу можна викликати бібліотеку, в якій він знаходиться, і
зробити потрібну корекцію. Тоді бібліотека буде містити виправлений символ. Другий шлях
полягає в редагуванні елемента, який знаходиться на аркуші схеми. Після редагування зміни
будуть збережені тільки для цієї схеми. Тому при його використанні в інших схемах
доведеться редагувати елемент знову. Для редагування елементу на аркуші потрібно виділити
цей елемент, натиснути праву кнопку “миші” і контекстному меню вибрати пункт Edit Part
(рис. 1.61). Після закінчення редагування елемента потрібно закрити вікно редагування і

зберегти зміни, натиснувши на кнопку Update Current для збереження змін тільки в цьому
компоненті або Update All, для зберігання та застосування змін до всіх подібних елементів,
розташованих на аркуші принципової схеми (рис. 1.64).
Зображення відредагованого елемента наведено на рис. 1.65, в.
Рис. 1.64. Вікно збереження результатів редагування компонента
Розмістивши потрібні елементи на аркуші (рис. 2.33), можна приступити до їх
з’єднання між собою.
Для з’єднання використовується інструмент Place wire. Після натискання на
піктограму інструменту курсор перетворюється в перехрестя, центр якого спочатку
встановлюють на початкову точку лінії, а потім ведуть цю лінію до потрібного місця, роблячи
при необхідності вигини під кутом 90 градусів. Намальована схема показана на рис. 1.66.
Рис. 1.65. Аркуш схеми з розміщеними на ньому компонентами
Символи загального проводу і напруги живлення знаходяться в бібліотеці Capsym.
Швидкий доступ до них можливий при натисканні на піктограму Pwr (інструмент Place
Power). Відповідно до ЄСКД прийнято позначати загальний провід однією лінією, довжиною
6...8 мм, а джерело живлення стрілкою із зазначенням напруги живлення, як показано на рис.
1.67. Значок загального проводу, використаний на рис. 1.66 використовують, коли на схемі
необхідно розділити загальний провід аналогової частини схеми і загальний провід цифрової
частини.

Рис. 1.66. Принципова схема пристрою
Відредагувавши елементи бібліотеки, можна сформувати потрібне зображення цих
значків (рис. 1.67).
Рис. 1.67. Принципова схема пристрою з відредагованими значками
загального проводу і джерела живлення

Контрольні питання
1. Як задати колір елементів і проводів на схемі в програмі Orcad?
2. Як заборонити друк координатної сітки і не під’єднаних контактів в Orcad?
3. Які варіанти відображення координатної сітки передбачені в програмі?
4. Який порядок створення, редагування і зберігання нових елементів у Orcad?
5. Який порядок створення, редагування і зберігання складних елементів в Orcad?
6. Як розмістити схему, створену в Orcad, на кількох аркушах?
7. Як зв’язати між собою аркуші, якщо схема розміщена на двох і більше аркушах, і показати
зв'язок між елементами схеми?

Розділ 2. Створення складних принципових схем в ORCAD
2.1 Використання шин для з’єднання елементів на схемі
Для скорочення числа проводів на схемі можна кілька електрично не пов’язаних між
собою провідників об'єднати в загальну лінію, яка називається шиною. Але при підключенні
цих провідників до елементів схеми кожен провідник має бути показаний окремо.
При використанні в схемі ліній зв’язку об’єднаних в шину, ці лінії повинні бути
пронумеровані або позначені однаковими числами або умовними кодами на обох кінцях (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Приклад виконання ліній зв’язку з використанням шини
Лінії зв’язку можна підключати до шини (об'єднувати в шину) під кутом 45 градусів (як
показано на рис. 2.1) або під прямим кутом (рис. 2.2).
Якщо для виконання схеми використовується САПР, то лінії слід об’єднувати в шину
під кутом 45 градусів (це правило закладено в схемних редакторах САПР).

Рис. 2.2. Приклад введення проводів в шину під прямим кутом при розміщенні логічних
елементів рознесеним (а) або поєднаним (б) способами
2.2 Створення функціонально-завершених блоків для скорочення
числа елементів на схемі
Функціонально-завершеним вузлом називається елемент або група елементів, які
можуть виконувати певну функцію. Наприклад, транзистор і два резистори можуть утворити
насичений ключ, призначений для формування імпульсу по амплітуді.
Розглянемо приклад створення функціонально-завершеного блоку. Нехай необхідно
зобразити принципову схему, що містить чотири однакові мікросхеми КР1554ІЕ6, які з’єднані
так, як показано на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Принципова схема десяткового лічильника, побудованого
на мікросхемах КР1554ІЕ6
Як випливає з рис. 2.3 схема містить однакові фрагменти, які повторюються чотири
рази. Щоб зменшити місце, що займає схема, виділимо один з фрагментів і помістимо його в
прямокутник, як показано на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Фрагмент схеми, що утворює функціонально завершений блок
Використовуючи таке позначення, можна побудувати спрощене зображення схеми,
наведене на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Принципова схема десяткового лічильника, намальована
з використанням функціонально-завершених блоків
Уст. в 0
DD1
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
Uвх
+5 B
R16
DD2
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
01
02
03
04
DD3
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
07
06
05
08
DD4
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
12
11
10
09
15
14
13
16
DD1
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
A1-01
A1-04
A1-03
A1-02
A1
A1-DD1
КP1554И
Е6
0
15
Q0
3
1
1
Q1
2
2
10
Q2
6
3
9
Q3
7
+
5
P+
12
-
4
P-
13
L
11
R
14
A1-01
A1-04
A1-03
A1-02
A1 A2 A3 A4
+5 B
R17
Уст. в 0
Uвх

Кожен блок позначається однією і тією ж літерою і цифрою, яка позначає номер блоку
- А1, А2, А3, А4 і т.д. Якщо в схемі будуть використані ще блоки з іншим внутрішнім вмістом,
їм потрібно призначити літеру B і відповідний позиційний номер.
Щоб позначити елементи в блоці і номера проводів, що входять в шину, перед
відповідним позиційним позначенням або номером проводу додається літера з номером блоку
і позиційне позначення елемента або номер провода. Наприклад, А1-R4, A1-01 і т.д.
При такому способі зображення схем позначення відповідають вимогам ЄСКД, але не
вдасться створити друковану плату в системі Orcad. Для створення таких блоків у Orcad
передбачені “ієрархічні блоки” [1].
Будь який фрагмент схеми можна оформити у вигляді ієрархічного блоку, позначення
якого являє собою прямокутник, і потім помістити його на схемі, що дозволяє зменшити її
розміри. Інше застосування ієрархічних блоків – подання з їх допомогою повторюваних
фрагментів схем: різних фільтрів, підсилювачів, випрямлячів, суматорів і т.п. Ієрархічний блок
розміщується на схемі по команді PlaceHierarchical Block або натисканням на кнопку панелі
інструментів. На рис. 2.6, а показано діалогове вікно цієї команди, в якому необхідно ввести
позиційне позначення ієрархічного блоку (Reference) і тип ієрархічного блоку (Implementation
Type).
Тип ієрархічного блоку може приймати наступні значення:
1. Schematic View – схема об’єкта;
2. VHDL – опис компонента мовою VHDL;
3. EDIF – список з’єднань у форматі EDIF;
4. Project – проект ПЛІС;
5. PSpice Model – файл математичної моделі у форматі PSpice; причому в цьому блоці
необхідно вручну розмістити ієрархічні виводи;
6. PSpice Stimulus – файл зовнішнього впливу у форматі PSpice (причому в цьому блоці
необхідно вручну розмістити ієрархічні виводи).
Крім того, після вибору типу ієрархічного блоку, стануть активними ще два рядки в
цьому діалоговому вікні. Це Implementation name – ім’я ієрархічного блоку і Path and
filename – повне ім’я файлу, в якому знаходиться опис ієрархічного блоку (не вказується, якщо
файл розміщується в каталозі поточного проекту, в цьому випадку в якості назви його папки
приймається ім’я ієрархічного блоку);
У рамці Primitive (базовий елемент) необхідно поставити позначку в потрібному місці:
Yes – елементарний блок; No – блок, що має ієрархічну структуру, Default – встановлюється
за замовчуванням (відповідно до налаштування конфігурації у закладці Hierarchy команди
Options/Design Template).

Ввести додаткові установки блоку слід натиснувши кнопку User Properties.
Після закриття цього вікна курсором, на схемі наносяться прямокутні контури
ієрархічного блоку і по команді Place/Hierarchical Pin або натисканням на кнопку панелі
інструментів вводяться виводи цього блоку.
а)
б)
Рис. 2.6. Діалогові вікна створення ієрархічного блоку (а) і розміщення його виводів (б)
У діалоговому вікні команди (рис. 2.6, б) зазначаються:
● в рядку Name – ім’я виводу;
● в графі Туре – тип виводу;
● 3 State – вивід цифрового компонента, що має три стани;
● Bidirectional – двонаправлений вивід цифрового компонента;
● Open Collector – вивід цифрового компонента типу відкритий колектор;
● Open Emitter – вивід цифрового компонента типу відкритий емітер;
● Output – вихід;
● Passive – вивід пасивного компонента;
● Power – виведення підключення до джерела живлення

Makarenko prohramni

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Makarenko prohramni

Similar to Makarenko prohramni (20)

Makarenko prohramni